压力平衡绝热间隙制造技术

一种用于管理热能的热结构，该热结构包括：第一壁结构，该第一壁结构限定第一腔；第二壁结构，该第二壁结构限定第二腔，第二腔与第一腔流体连通；和屏障腔，该屏障腔至少部分地由第一壁结构和第二壁结构限定，其中，屏障腔设置在第一腔和第二腔之间并且在其中包括加压屏障流体或者被配置为在热结构操作期间接收加压屏障流体。收加压屏障流体。收加压屏障流体。

【技术实现步骤摘要】
压力平衡绝热间隙
[0001]联邦资助的研究
[0002]本专利技术是在由能源部授予的合同号DE
‑
AR0001120下在政府支持下完成的。美国政府可能对本专利技术拥有某些权利。


[0003]本公开涉及热管理系统。特别地，本公开涉及一种热能管理结构内的腔的配置。

技术介绍

[0004]热管理系统通常包括用于管理不同部件或介质之间的热能传递的结构和/或流体。热管理系统被整合到需要管理热能的各种

[0005]在现有的热管理系统中，热能的泄漏可能发生在热结构的工作流体之间。这种热能的泄漏可能导致热结构和热管理系统的效率损失。因此，本公开的专利技术人已经发现对这些热结构的改进将是有益的。
附图说明
[0006]在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本公开的完整且有效的公开，包括其最佳模式，其中：
[0007]图1是根据本公开的示例性方面的具有绝热间隙和两个歧管的热结构的简化示意图。
[0008]图2是根据本公开的示例性方面的操作热结构的方法的流程图。
[0009]图3是根据本公开的示例性方面的具有绝热间隙和外部热负载元件的另一种热结构的简化示意图。
[0010]图4是根据本公开的示例性方面的具有绝热间隙的另一种热结构的简化示意图并且示出了工作流体的各种流动。
[0011]图5是根据本公开的示例性方面的热结构和端盖的立体分解图。
具体实施方式
[0012]现在将详细参考本公开的当前实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标号来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标号已用于指代本公开的相似或类似部分。
[0013]本文使用“示例性”一词来表示“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何实施方式不一定被解释为优于或有利于其他实施方式。此外，除非另有明确说明，否则本文描述的所有实施例都应视为示例性的。
[0014]为了下文描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“横向”、“纵向
””
及其派生词应与所描述的实施例有关，因为它在附图中被定向。然而，应当理解，实施例可以采用各种替代变型，除非明确指明相反。还应理解，附图中示出的以及在
以下说明书中描述的具体装置仅仅是本公开的示例性实施例。因此，与本文公开的实施例相关的特定尺寸和其他物理特性不应被视为限制。
[0015]如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用以区分一个部件与另一个部件，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
[0016]术语“上游”和“下游”指的是相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”指的是流体流自的方向，“下游”指的是流体流向的方向。
[0017]术语“联接”、“固定”、“附接到”等指的是直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征间接联接、固定或附接，除非本文另有说明。
[0018]单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数引用，除非上下文另有明确规定。
[0019]在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言被应用于修改任何可以允许改变而不导致其相关的基本功能的改变的定量表示。因此，由诸如“大约”、“近似”和“基本上”之类的一个或多个术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量该值的仪器的精度，或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在1％、2％、4％、10％、15％或20％余量内。这些近似余量可应用于单个值、定义数值范围的任一端点或两个端点，和/或端点之间范围的余量。
[0020]在此以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，除非上下文或语言另有说明，否则此类范围被标识并包括其中包含的所有子范围。例如，本文公开的所有范围都包括端点，并且端点可以相互独立地组合。
[0021]术语“涡轮机”或“涡轮机械”指的是包括一起产生扭矩输出的一个或多个压缩机、热产生区段(例如，燃烧区段)和一个或多个涡轮的机器。
[0022]术语“燃气涡轮发动机”指的是具有涡轮机作为其动力源的全部或一部分的发动机。示例性燃气涡轮发动机包括涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机、涡轮轴发动机等，以及这些发动机中的一个或多个的混合电动版本。
[0023]如本文所述，当前公开的主题涉及增材制造机器或系统的使用。如本文所用，术语“增材制造”通常指的是以逐层方式制造部件的制造技术。示例性增材制造机器可以被配置为利用任何期望的增材制造技术。增材制造机器可以利用增材制造技术，包括粉末床熔融(PBF)技术，例如直接金属激光熔化(DMLM)技术、选择性激光熔化(SLM)技术、定向金属激光烧结(DMLS)技术或选择性激光烧结(SLS)技术。在示例性的PBF技术中，粉末材料的薄层顺序地施加到构建平面上，然后以逐层的方式选择性地彼此熔化或熔合以形成一个或多个三维物体。增材制造的物体本质上通常是单体的，并且可能具有各种整体的子组件。
[0024]另外或替代地，合适的增材制造技术包括，例如，熔融沉积建模(FDM)技术、直接能量沉积(DED)技术、激光工程净成形(LENS)技术、激光净成形制造(LNSM)技术、直接金属沉积(DMD)技术、数字光处理(DLP)技术、还原光聚合(VP)技术、立体光刻(SLA)技术以及其他利用能量束的增材制造技术。
[0025]增材制造技术通常可以被描述为通过逐点、逐层、通常在竖直方向上构建物体来制造物体。其他制造方法被考虑并且在本公开的范围内。例如，尽管本文的讨论涉及添加材料以形成连续的层，但当前公开的主题可以用任何增材制造技术或其他制造技术来实践，包括层增材工艺、层减材工艺或混合工艺。
[0026]本文所述的增材制造工艺可用于使用任何合适的材料形成部件。例如，该材料可
以是金属、陶瓷、聚合物、环氧树脂、光敏聚合物树脂、塑料、混凝土或任何其他合适材料，可以是固体、液体、粉末、片材、线材或任何其他合适形式。每个连续层可以例如在大约10μm和200μm之间，但是可以基于任何数量的参数来确定厚度并且厚度可以是任何合适的尺寸。
[0027]如本文所用，用于描述结构的术语“整体的”、“单一的”或“单体的”指的是由连续材料或材料组整体形成的结构，没有接缝、连接接头等等。本文所述的整体、单一结构可以通过增材制造形成以具有所述结构，或者通过铸造工艺等形成。
[0028]本公开一般涉及用于管理热传递的热结构。所公开的热结构设计将屏障腔定位在供应歧管和排放歧管之间，以将供应歧管和排放歧管彼此热隔离。屏障腔包括容积袋，该容积袋的压力与供应歧管和/或排放歧管的压力大致相同。屏障腔中的压力平衡体积充当热结构中的绝热间隙。通过防止或最小化从供应歧管流向排放歧管的工作流体的热短路，热隔离提供了增加的工作流体之间的热能交换效率，并且通过允许限定供应歧管的结构和限定排放歧管的结构之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于管理热能的热结构，其特征在于，所述热结构包括：第一壁结构，所述第一壁结构限定第一腔；第二壁结构，所述第二壁结构限定第二腔，所述第二腔与所述第一腔流体连通；和屏障腔，所述屏障腔至少部分地由所述第一壁结构和所述第二壁结构限定，其中，所述屏障腔设置在所述第一腔和所述第二腔之间并且在其中包括加压屏障流体或者被配置为在所述热结构的操作期间接收所述加压屏障流体。2.根据权利要求1所述的热结构，其特征在于，其中，所述屏障腔流体连接到所述第一腔或所述第二腔中的一个以接收所述加压屏障流体，使得在操作期间，所述屏障腔内的压力基本上等于所述第一腔或所述第二腔中的一个中的压力。3.根据权利要求1所述的热结构，其特征在于，其中，所述屏障腔流体连接到所述第一腔或所述第二腔中的一个并且与所述第一腔或所述第二腔中的另一个流体隔离。4.根据权利要求1所述的热结构，其特征在于，其中，所述第一壁结构和所述第二壁结构由所述屏障腔分开。5.根据权利要求1所述的热结构，其特征在于，其中，所述热结构被配置为热交换器，其中，所述热结构进一步包括与所述第一腔、所述第二腔、或所述第一腔和所述第二腔两者流体连通的热负载元件。6.根据权利要求5所述的热结构，其特征在于，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：